JP2002090646A - 顕微鏡の電動部制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】環境条件や顕微鏡自身の条件の影響を受けずに
最適な駆動条件を設定して安定した動作を常に行うこ
と。 【解決手段】顕微鏡の電源投入直後に、小さな出力トル
クでステッピングモータ１０を駆動し、これと共に移動
量センサ１３から出力されるセンサ信号ｓを受け取って
光学素子ターレット７の駆動状態を確認し、光学素子タ
ーレット７が正常に動作していなければ、ステッピング
モータ１０の駆動条件を駆動条件データテーブル１６か
ら読み出して最初に設定した出力トルクよりも大きなト
ルクになるように再設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被移動体、例えば
ビームスプリッタやフィルタ等の光学素子の位置の移動
を、顕微鏡内に設けられるステッピングモータ等の電動
部の制御によって行う顕微鏡の電動部制御方法及びその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】顕微鏡内には、複数のビームスプリッタ
やＮＤフィルタなどの光学素子が設けられている。これ
ら光学素子は、例えば円板状の光学素子ターレットの円
周上に所定間隔毎に設けられ、光学素子ターレットの回
転動作により所望する１つの光学素子が顕微鏡の観察光
軸上に挿脱される。

【０００３】このような光学素子ターレットの機械的な
駆動機構部には、通常グリス等の潤滑剤が塗られてい
る。このグリスは、温度特性を持っており、例えば周囲
温度が低いときには大きい粘性を持ち、高いときには小
さな粘性を持つ。従って、冬季などの周囲温度が低いと
きや長期間使用されないとき、又は顕微鏡の起動時には
大きな粘性を持つために、そのようなときに光学素子タ
ーレットを回転させる場合、ステッピングモータ等のア
クチュエータからなる電動部には大きな負荷が掛かって
いた。

【０００４】又、上記光学素子ターレットの機械的な駆
動機構部のような光学部材（光学素子）を光路に対して
挿脱する光学部材切換装置の技術としては、例えば特開
平６−１７５０３７号公報に記載されたものがある。こ
の公報には、各々独立して駆動制御される複数のフィル
タを光路中に挿脱することができる装置であり、さらに
最適な駆動トルクでフィルタが光路中に挿脱できるよう
にするために、フィルタを光路に対して挿脱させたとき
の負荷トルクを検出し、この検出された負荷トルクに応
じて供給される駆動電流を制御する装置が開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記光学素子ターレッ
トなどの機械的な駆動機構部は、製造工程において量産
が図られている。このような量産される駆動機構部は、
ある幅の負荷のばらつきを持っている。これら量産され
る駆動機構部のうち１つの駆動機構部について見ても温
度等の環境によりある幅の負荷変動を持っている。又、
駆動機構部の停止状態がある時間以上経過すると、この
駆動機構部に塗られたグリス等の潤滑剤が固化し、光学
素子ターレットを回転させるステッピングモータ等のア
クチュエータからなる電動部に大きな負荷が掛かり、負
荷変動が起こる。

【０００６】さらに、負荷変動だけでなく、駆動するス
テッピングモータ等のアクチュエータからなる電動部に
ついても個々に出力トルク特性のばらつきを持ち、温度
等の環境によっても出力変動の特性を持つ。

【０００７】このような負荷変動や出力トルク特性のば
らつきの複合により一時的に電動部には、大きな負荷が
加わる。特に顕微鏡の電源投入直後におけるアクチュエ
ータからなる電動部の駆動初期時には、グリス等の潤滑
剤の固化が影響して例えばステッピングモータに脱調が
発生することがある。

【０００８】このような負荷変動は一時的なもので、実
用上問題ない場合が多いが、通常は、ステッピングモー
タ等のアクチュエータからなる電動部の異常として検出
されてしまう。

【０００９】このような動作異常として検出されたとき
の制御方法としては、例えば顕微鏡全体の動作を停止さ
せるか、又はその異常を確認するために再度全く同じ条
件で光学素子ターレットの回転動作を行わせている。

【００１０】又、別な制御方法としては、一時的な負荷
変動を吸収できるように大きな出力トルクを発生するモ
ータを使用したり、モータの駆動速度を遅く抑えて動作
させるものがある。

【００１１】しかしながら、必要以上に大きな出力トル
クを発生させてしまうと、例えばステッピングモータを
使用している場合には、駆動中の振動が大きくなった
り、電動部が発熱して熱変形の原因になってしまうな
ど、特に顕微鏡のような精密機器によっては新たな問題
を生じる原因となる。

【００１２】又、モータの駆動速度を遅く抑えると、顕
微鏡の動作速度を必要以上に遅くしてしまうだけでな
く、ステッピングモータを使用した場合には、かえって
振動が大きくなることがある。

【００１３】一方、特開平６−１７５０３７号公報に記
載された技術では、負荷トルクを検出するために負荷ト
ルク検出手段を新たに設ける必要があり、装置全体が複
雑かつ大型化する可能性がある。又、この技術では、可
動部材の負荷に着目し、負荷そのものを検出してその結
果を電流値に反映しているが、同じ駆動電流であっても
駆動力発生手段の出力トルクは、温度等の環境等の条件
によって変化してしまい、常に最適化されているとは限
らない。

【００１４】そこで本発明は、環境条件や顕微鏡自身の
条件の影響を受けずに最適な駆動条件を設定して安定し
た動作を常に行うことができる顕微鏡の電動部制御方法
及びその装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載による本発
明は、被移動体の位置を移動させるために顕微鏡内に設
けられる電動部を制御する顕微鏡の電動部制御方法にお
いて、前記電動部により前記被移動体を移動させるとき
の動作状況を確認し、前記電動部が正常に動作していな
ければ、前記電動部の駆動条件を再設定することを特徴
とする顕微鏡の電動部制御方法である。

【００１６】請求項２記載による本発明は、請求項１記
載の顕微鏡の電動部制御方法において、前記電動部の出
力トルクが小さくて正常に動作していなければ、前記電
動部の出力トルクが所定量だけ大きくなるように前記電
動部の駆動条件を再設定することを特徴とする。

【００１７】請求項３記載による本発明は、請求項１記
載の顕微鏡の電動部制御方法において、前記電動部の駆
動条件は、駆動電流、速度又は加速度であることを特徴
とする。

【００１８】請求項４記載による本発明は、請求項１記
載の顕微鏡の電動部制御方法において、前記電動部の駆
動条件の再設定は、前記顕微鏡の電源投入直後、及びこ
の電源投入直後から一定時間間隔毎に繰り返して行うこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項５記載による本発明は、請求項１記
載の顕微鏡の電動部制御方法において、前記電動部の駆
動条件の再設定は、前記顕微鏡の電源投入直後、及び前
記電動部の温度が所定温度だけ変化したときに行うこと
を特徴とする。

【００２０】請求項６記載による本発明は、請求項１記
載の顕微鏡の電動部制御方法において、前記電動部によ
り前記被移動体を移動させたときの負荷が所定量よりも
大きい場合、前記電動部を慣らし運転させることを特徴
とする。

【００２１】請求項７記載による本発明は、被移動体の
位置を移動させるために顕微鏡内に設けられる電動部を
制御する顕微鏡の電動部制御装置において、前記電動部
により前記被移動体を移動させるときの動作状況を確認
し、前記電動部が正常に動作していなければ、前記電動
部の駆動条件を駆動条件データテーブルから読み出して
再設定する駆動条件設定手段、を具備したことを特徴と
する顕微鏡の電動部制御装置である。

【００２２】請求項８記載による本発明は、請求項７記
載の顕微鏡の電動部制御装置において、前記駆動条件デ
ータテーブルには、前記電動部の駆動条件として少なく
とも駆動電流、速度又は加速度が記憶されていることを
特徴とする。

【００２３】請求項９記載による本発明は、請求項７記
載の顕微鏡の電動部制御装置において、前記駆動条件設
定手段は、前記顕微鏡の電源投入直後、及びこの電源投
入直後から一定時間間隔毎に繰り返して前記電動部の駆
動条件を再設定することを特徴とする。

【００２４】請求項１０記載による本発明は、請求項７
記載の顕微鏡の電動部制御装置において、前記駆動条件
設定手段は、前記顕微鏡の電源投入直後、及び前記電動
部の温度が所定温度だけ変化したときに前記電動部の駆
動条件を再設定することを特徴とする。

【００２５】請求項１１記載による本発明は、請求項７
記載の顕微鏡の電動部制御装置において、前記駆動条件
設定手段は、前記電動部により前記被移動体を移動させ
たときの負荷が所定量よりも大きい場合、前記電動部を
慣らし運転させる機能を有することを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】（１）以下、本発明の第１の実施
の形態について図面を参照して説明する。

【００２７】図１は顕微鏡の概略構成図である。顕微鏡
本体１には、標本２を載置するステージ３がハンドル４
の操作により上下移動可能に設けられている。ステージ
３の上方には、対物レンズ５が取り付けられいる。この
対物レンズ５を通る光軸ｆ上には、接眼レンズ６が取り
付けられている。これら対物レンズ５と接眼レンズ６と
を通る光軸ｆ上には、被移動体である光学素子ターレッ
ト７が設けられている。

【００２８】図２は光学素子ターレット７を駆動する電
動部制御装置の構成図である。光学素子ターレット７
は、円板状に形成され、回転中心軸８を中心に矢印イ方
向に回転自在に設けられている。この光学素子ターレッ
ト７には、その一円周上の所定間隔毎に複数の光学素子
９が設けられている。これら光学素子９は、ビームスプ
リッタ又はＮＤフィルタなどである。

【００２９】この光学素子ターレット７の回転中心軸８
には、電動部としてステッピングモータ１０が連結され
ている。このステッピングモータ１０は、モータコント
ローラ１１から発せられるステッピングモータ１０の動
作量、速度等の制御信号を受けたモータ駆動回路１２に
よって駆動するものとなっている。

【００３０】又、光学素子ターレット７の外周上には、
図３に示すように移動量センサ１３が該光学素子ターレ
ット７に対して非接触で配置されている。この移動量セ
ンサ１３は、通常は光学素子ターレット７の基準位置を
検出するもので、光学素子ターレット７の外周上に設け
られたフラグ１４を検出してハイレベル「Ｈレベル」の
センサ信号ｓを出力し、フラグ１４を検出しないときに
はローレベル「Ｌレベル」のセンサ信号ｓを出力するも
のである。この移動量センサ１３は、発光素子と受光素
子とを対向配置した構成となっている。

【００３１】電動部制御回路（ＣＰＵ）１５は、移動量
センサ１３から出力されるセンサ信号ｓを受け取って光
学素子ターレット７の動作状態を確認し、この動作状態
に応じてステッピングモータ１０の駆動条件をモータコ
ントローラ１１に設定して、ステッピングモータ１０を
駆動制御する機能を有している。具体的に電動部制御回
路１５は、顕微鏡の電源投入直後に、小さな出力トルク
でステッピングモータ１０を駆動し、これと共に移動量
センサ１３から出力されるセンサ信号ｓを受け取って光
学素子ターレット７の駆動状態を確認し、光学素子ター
レット７が正常に動作していなければ、ステッピングモ
ータ１０の駆動条件を駆動条件データテーブル１６から
読み出して再設定する駆動条件設定手段１７の機能を有
している。

【００３２】具体的に駆動条件設定手段１７は、顕微鏡
の電源投入直後に、ステッピングモータ１０の起動指令
をモータコントローラ１１に発してステッピングモータ
１０の駆動時間又は駆動パルス数を監視し、これと共に
移動量センサ１３から出力されるセンサ信号ｓを逐次読
み取ってこのセンサ信号ｓがステッピングモータ１０の
起動開始時にハイレベルにある状態から再びハイレベル
となった時にステッピングモータ１０の停止指令をモー
タコントローラ１１に発し、このときのステッピングモ
ータ１０の駆動時間が所定時間又は駆動パルス数が所定
数を超えた場合に、ステッピングモータ１０の出力トル
クが不足していると判断し、ステッピングモータ１０の
駆動条件を駆動条件データテーブル１６から読み出して
出力トルクが大きくなるように再設定する機能を有して
いる。

【００３３】ステッピングモータ１０が正常に動作して
いるか否かの判断基準となる駆動時間は、ステッピング
モータ１０の駆動速度と移動量センサ１３のセンサ信号
ｓがハイレベルになるまでの移動距離とから決まり、又
駆動パルス数は、移動量センサ１３のセンサ信号ｓがハ
イレベルになるまでの移動距離と駆動パルスの１パルス
当たりの移動量とから決まる。

【００３４】駆動条件データテーブル１６は、図４に示
すようにステッピングモータ１０の駆動条件として駆動
電流、初速度、最高速度、及び初速度から最高速度に達
するまでの加速時間が各パターンＡ〜Ｅごとに記憶され
ている。これらパターンＡ〜Ｅでは、駆動電流を徐々に
大きく設定してステッピングモータ１０の出力トルクを
大きくするようにし、他の初速度、最高速度及び加速時
間を同一値に設定している。なお、この駆動条件データ
テーブル１６では、駆動電流以外の初速度、最高速度及
び加速時間を固定値にしているが、これら初速度、最高
速度及び加速時間を変えてステッピングモータ１０の出
力トルクを変えるようにしてもよい。

【００３５】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて図５に示す顕微鏡の電動部制御フローチャートに
従って説明する。

【００３６】顕微鏡の電源がステップ＃１において投入
されると、電動部制御回路１５の駆動条件設定手段１７
は、ステップ＃２において、初期の駆動条件として図４
に示す駆動条件データテーブル１６からパターンＡの駆
動電流、初速度、最高速度及び加速時間を読み出し、こ
の駆動条件をモータコントローラ１１に設定する。

【００３７】このモータコントローラ１１は、電動部制
御回路１５から受け取った駆動条件に応じたステッピン
グモータ１０の動作量、速度等の制御信号をモータ駆動
回路１２に送出することにより、ステッピングモータ１
０は、ステップ＃３においてステッピング駆動を開始す
る。

【００３８】このステッピングモータ１０のステッピン
グ駆動により光学素子ターレット７は、回転中心軸８を
中心として矢印イ方向に回転する。なお、この光学素子
ターレット７の回転開始時に、この光学素子ターレット
７が基準位置（移動量センサ１３によりフラグ１４が検
出される位置）にあれば、光学素子ターレット７を、矢
印イ方向の左回転又は右回転のいずれか一方向に回転さ
せ、移動量センサ１３によりフラグ１４が検出できなく
なる位置まで移動させておく。

【００３９】このとき、移動量センサ１３は、光学素子
ターレット７が回転している状態でフラグ１４を検出す
ればハイレベルのセンサ信号ｓを出力し、フラグ１４を
検出しなければローレベルのセンサ信号ｓを出力する。

【００４０】これと共に駆動条件設定手段１７は、ステ
ップ＃４において、移動量センサ１３から出力されるセ
ンサ信号ｓを逐次読み込み、次のステップ＃５において
センサ信号ｓがハイレベルになったか否かを判断し、続
くステップ＃６において所定時間経過したか否かを判断
する。

【００４１】これら判断の結果、上記ステップ＃５にお
いてセンサ信号ｓがハイレベルになったと判断すると、
駆動条件設定手段１７は、ステッピングモータ１０の駆
動により光学素子ターレット７の回転動作が正常に完了
したと判断し、ステップ＃７に移ってそのときの駆動条
件からステッピングモータ１０の負荷とステッピングモ
ータ１０の出力トルクとの関係を算出する。

【００４２】次に、駆動条件設定手段１７は、ステップ
＃８において、ステッピングモータ１０の負荷とステッ
ピングモータ１０の出力トルクとの関係及び駆動条件デ
ータテーブル１６を参照して最適な駆動条件を読み出
し、次のステップ＃９においてその駆動条件をモータコ
ントローラ１１に設定し、最適化が完了する。

【００４３】一方、移動量センサ１３から出力されるセ
ンサ信号ｓがハイレベルとならず、かつ所定時間経過す
ると、駆動条件設定手段１７は、ステッピングモータ１
０の出力トルクが不足していると判断し、ステップ＃６
から＃１０に移り、駆動条件の変更が所定回数を超えた
か否かを判断する。この判断の結果、所定回数を超えて
いなければ、駆動条件設定手段１７は、ステップ＃１１
に移り、駆動条件の変更を行う。

【００４４】この駆動条件設定手段１７は、例えば次の
駆動条件として図４に示す駆動条件データテーブル１６
からパターンＡよりも駆動電流の大きいパターンＢの駆
動電流、初速度、最高速度及び加速時間を読み出し、こ
の駆動条件をモータコントローラ１１に設定して上記ス
テップ＃３に戻る。

【００４５】再び、ステッピングモータ１０は、ステッ
プ＃３においてステッピング駆動を開始し、次のステッ
プ＃４において移動量センサ１３から出力されるセンサ
信号ｓを逐次読み込み、次のステップ＃５においてセン
サ信号ｓがハイレベルになったか否かを判断し、続くス
テップ＃６において所定時間経過したか否かを判断す
る。

【００４６】これら判断の結果、ステッピングモータ１
０の駆動により光学素子ターレット７の回転動作が正常
に完了したと判断されれば、駆動条件設定手段１７は、
上記同様にステップ＃７に移ってそのときの駆動条件か
らステッピングモータ１０の負荷とステッピングモータ
１０の出力トルクとの関係を算出する。

【００４７】ところが、ステッピングモータ１０の出力
トルクが再度不足していると判断されると、駆動条件設
定手段１７は、再びステップ＃６から＃１０に移り、駆
動条件の変更が所定回数を超えたか否かを判断する。こ
の判断の結果、所定回数を超えていなければ、駆動条件
設定手段１７は、ステップ＃１１に移り、次の駆動条件
として図４に示す駆動条件データテーブル１６からパタ
ーンＢよりも駆動電流の大きいパターンＣの駆動電流、
初速度、最高速度及び加速時間を読み出し、この駆動条
件をモータコントローラ１１に設定して上記ステップ＃
３に戻る。

【００４８】しかしながら、上記ステップ＃１０での判
断の結果、駆動条件の変更が所定回数を超えたと判断さ
れると、駆動条件設定手段１７は、ステップ＃１２に移
り、負荷トルクが大きすぎる異常か、又は出力トルクが
小さすぎる異常と判断し、動作を停止する。

【００４９】このように上記第１の実施の形態において
は、顕微鏡の電源投入直後に、小さな出力トルクでステ
ッピングモータ１０を駆動し、これと共に移動量センサ
１３から出力されるセンサ信号ｓを受け取って光学素子
ターレット７の駆動状態を確認し、光学素子ターレット
７が正常に動作していなければ、ステッピングモータ１
０の駆動条件を駆動条件データテーブル１６から読み出
して最初に設定した出力トルクよりも大きなトルクにな
るように再設定するので、顕微鏡の設置されている環境
条件、顕微鏡自身の条件等の影響を受けず、常に安定し
て顕微鏡の動作を行うことができる。

【００５０】又、ステッピングモータ１０の負荷とステ
ッピングモータ１０の出力トルクとの関係を検出するた
めに、通常は光学素子ターレット７の基準位置を検出す
る移動量センサ１３を兼用することができ、新たに検出
手段を設ける必要がない。

【００５１】なお、上記第１の実施の形態は、次のよう
に変形してもよい。

【００５２】例えば、移動量センサ１３は、光学素子タ
ーレット７に設けられたフラグ１４を検出しているが、
これに限らず、例えばステッピングモータ１０の軸にロ
ータリーエンコーダを取り付けて直接ステッピングモー
タ１０の回転量、速度を検出することによって、モータ
駆動回路１２の出力とステッピングモータ１０の動作と
の関係を比較して、光学素子ターレット７の駆動状態を
確認するようにしてもよい。

【００５３】このようにロータリーエンコーダを用いれ
ば、モータ駆動回路１２が出力した回転量、速度とステ
ッピングモータ１０の回転量、速度とが一致すれば、光
学素子ターレット７が正常の動作していると判断でき、
不一致であれば正常に動作していないと判断できる。

【００５４】又、上記第１の実施の形態では、顕微鏡の
電源投入時にステッピングモータ１０の駆動条件の最適
化の動作を行っているが、顕微鏡の電源が投入された以
降において、一定時間間隔毎に繰り返してステッピング
モータ１０の駆動条件の最適化の動作を行ってもよい。

【００５５】このように一定時間間隔毎に繰り返して駆
動条件の最適化動作を行えば、時間経過に伴う環境条件
の変化、顕微鏡自身の条件の変化に対してそれぞれ対応
した駆動条件を設定でき、さらに安定した顕微鏡の動作
を行うことができる。

【００５６】（２）次に、本発明の第２の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、図２と同一部分
には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。

【００５７】図６は顕微鏡の電動部制御方法を適用した
光学素子ターレットを駆動する電動部制御装置の構成図
である。光学素子ターレット７の回転中心軸８と、この
光学素子ターレット７のステッピングモータ１０の連結
部（ギヤ部分）とには、それぞれ各温度センサ１８、１
９が設けられている。

【００５８】これら光学素子ターレット７の回転中心軸
８と、この光学素子ターレット７のステッピングモータ
１０の連結部（ギヤ部分）とは、温度変化によりステッ
ピングモータ１０の出力トルク、光学素子ターレット７
を回転させるときの負荷に影響を与えるところである。

【００５９】従って、各温度センサ１８、１９は、それ
ぞれ光学素子ターレット７の回転中心軸８と、この光学
素子ターレット７のステッピングモータ１０の連結部
（ギヤ部分）との温度を検出してその温度信号ｔ_１、ｔ
_２を電動部制御回路１５に送出するものとなっている。

【００６０】この電動部制御回路１５の駆動条件設定手
段２０は、顕微鏡の電源投入直後に、小さな出力トルク
でステッピングモータ１０を駆動し、これと共に移動量
センサ１３から出力されるセンサ信号ｓを受け取って光
学素子ターレット７の駆動状態を確認し、光学素子ター
レット７が正常に動作していなければ、ステッピングモ
ータ１０の駆動条件を駆動条件データテーブル１６から
読み出して再設定し、かつ各温度センサ１８、１９から
出力される各温度信号ｔ_１、ｔ_２を取り込み、光学素子
ターレット７の回転中心軸８又はこの光学素子ターレッ
ト７のステッピングモータ１０の連結部（ギヤ部分）の
各温度のいずれか一方又は両方が所定温度だけ変化した
ときにステッピングモータ１０の駆動条件を駆動条件デ
ータテーブル１６から読み出して再設定する機能を有し
ている。

【００６１】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。

【００６２】顕微鏡の電源が投入されると、電動部制御
回路１５の駆動条件設定手段２０は、初期の駆動条件と
して図４に示す駆動条件データテーブル１６からパター
ンＡの駆動電流、初速度、最高速度及び加速時間を読み
出し、この駆動条件をモータコントローラ１１に設定す
る。

【００６３】このモータコントローラ１１は、電動部制
御回路１５から受け取った駆動条件に応じたステッピン
グモータ１０の動作量、速度等の制御信号をモータ駆動
回路１２に送出することにより、ステッピングモータ１
０は、ステッピング駆動を開始する。これにより、光学
素子ターレット７は、回転中心軸８を中心として矢印イ
方向に回転する。

【００６４】このような顕微鏡の電源投入直後、上記第
１の実施の形態と同様に、初期の駆動条件として小さな
出力トルクであるパターンＡの駆動電流、初速度、最高
速度及び加速時間に基づいてステッピングモータ１０を
駆動し、これと共に移動量センサ１３から出力されるセ
ンサ信号ｓを受け取って光学素子ターレット７の駆動状
態を確認し、光学素子ターレット７が正常に動作してい
なければ、ステッピングモータ１０の駆動条件を駆動条
件データテーブル１６から読み出して最初に設定した出
力トルクよりも大きなトルク（パターンＢ）になるよう
に再設定する。

【００６５】一方、顕微鏡の電源投入後、各温度センサ
１８、１９は、それぞれ光学素子ターレット７の回転中
心軸８と、この光学素子ターレット７のステッピングモ
ータ１０の連結部（ギヤ部分）との温度を検出してその
温度信号ｔ_１、ｔ_２を電動部制御回路１５に送出する。

【００６６】この電動部制御回路１５の駆動条件設定手
段２０は、各温度センサ１８、１９から出力される各温
度信号ｔ_１、ｔ_２を取り込み、光学素子ターレット７の
回転中心軸８又はこの光学素子ターレット７のステッピ
ングモータ１０の連結部（ギヤ部分）の各温度のいずれ
か一方又は両方が所定温度だけ変化したか否かを判断す
る。

【００６７】この判断の結果、光学素子ターレット７の
回転中心軸８又はこの光学素子ターレット７のステッピ
ングモータ１０の連結部（ギヤ部分）の各温度のいずれ
か一方又は両方が所定温度だけ変化していなければ、駆
動条件設定手段２０は、既に設定されているステッピン
グモータ１０の駆動条件を引き続き設定し、ステッピン
グモータ１０を駆動させる。

【００６８】ところが、光学素子ターレット７の回転中
心軸８又はこの光学素子ターレット７のステッピングモ
ータ１０の連結部（ギヤ部分）の各温度のいずれか一方
又は両方が所定温度だけ変化していると判断すると、初
期の駆動条件として小さな出力トルクであるパターンＡ
の駆動電流、初速度、最高速度及び加速時間に基づいて
ステッピングモータ１０を駆動し、これと共に移動量セ
ンサ１３から出力されるセンサ信号ｓを受け取って光学
素子ターレット７の駆動状態を確認し、光学素子ターレ
ット７が正常に動作していなければ、ステッピングモー
タ１０の駆動条件を駆動条件データテーブル１６から読
み出して最初に設定した出力トルクよりも大きなトルク
（パターンＢ）になるように再設定する。

【００６９】このように上記第２の実施の形態において
は、顕微鏡の電源が投入されてから各温度センサ１８、
１９から出力される各温度信号ｔ_１、ｔ_２を取り込み、
光学素子ターレット７の回転中心軸８又はこの光学素子
ターレット７のステッピングモータ１０の連結部（ギヤ
部分）の各温度のいずれか一方又は両方が所定温度だけ
変化したときにステッピングモータ１０の駆動条件を駆
動条件データテーブル１６から読み出して再設定するよ
うにしたので、顕微鏡の温度がある所定温度以上変化し
てもその温度に最適な駆動条件に再設定でき、温度変化
に対しても安定した動作を続けることができる。

【００７０】（３）次に、本発明の第３の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、図２と同一部分
には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。

【００７１】図７は顕微鏡の電動部制御方法を適用した
光学素子ターレットを駆動する電動部制御装置の構成図
である。電動部制御回路１５には、駆動条件設定手段２
１及び設計値記憶手段２２の機能を有している。設計値
記憶手段２２には、顕微鏡の設計データから算出された
ステッピングモータ１０の出力トルクとステッピングモ
ータ１０により光学素子ターレット７を回転させるとき
の負荷との関係（設計値）が予め記憶されている。

【００７２】駆動条件設定手段２１は、駆動条件データ
テーブル１６に記憶されている各パターンＡ〜Ｅをそれ
ぞれモータコントローラ１１に設定してどのパターンで
光学素子ターレット７が正常に回転し、どのパターンで
光学素子ターレット７が正常に回転しなかったかを調
べ、ステッピングモータ１０の出力トルクとステッピン
グモータ１０により光学素子ターレット７を回転させる
ときの負荷との関係がどの程度であるかを確認し、ステ
ッピングモータ１０により光学素子ターレット７を回転
させたときの負荷が所定値以上大きくなった場合、すな
わち設計値よりも光学素子ターレット７を回転させたと
きの負荷が大きいか、又はステッピングモータ１０の出
力トルクが小さい場合に、光学素子ターレット７の機械
的な駆動機構部などに塗られているグリス等の潤滑剤を
馴染ませるために、ステッピングモータ１０を駆動して
慣らし運転する機能を有している。

【００７３】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。

【００７４】顕微鏡の電源が投入されると、電動部制御
回路１５の駆動条件設定手段２１は、初期の駆動条件と
して図４に示す駆動条件データテーブル１６からパター
ンＡの駆動電流、初速度、最高速度及び加速時間を読み
出し、この駆動条件をモータコントローラ１１に設定す
る。このモータコントローラ１１は、電動部制御回路１
５から受け取った駆動条件に応じたステッピングモータ
１０の動作量、速度等の制御信号をモータ駆動回路１２
に送出することにより、ステッピングモータ１０は、ス
テッピング駆動を開始する。これにより、光学素子ター
レット７は、回転中心軸８を中心として矢印イ方向の左
回転又は右回転のいずれか一方に回転する。

【００７５】これと共に駆動条件設定手段２１は、移動
量センサ１３から出力されるセンサ信号ｓを受け取り、
駆動条件としてパターンＡにより光学素子ターレット７
が正常に駆動しているか否かを確認する。

【００７６】次に、駆動条件設定手段２１は、図４に示
す駆動条件データテーブル１６からパターンＢの駆動電
流、初速度、最高速度及び加速時間を読み出し、この駆
動条件をモータコントローラ１１に設定してステッピン
グモータ１０を駆動し、光学素子ターレット７を回転さ
せる。これと共に駆動条件設定手段２１は、移動量セン
サ１３から出力されるセンサ信号ｓを受け取り、駆動条
件としてパターンＢにより光学素子ターレット７が正常
に駆動しているか否かを確認する。

【００７７】以下、同様に、駆動条件設定手段２１は、
駆動条件データテーブル１６からパターンＣ、Ｄ、Ｅを
読み出して光学素子ターレット７を回転させて光学素子
ターレット７が正常に駆動しているか否かを確認し、最
終的にどのパターンで光学素子ターレット７が正常に回
転し、どのパターンで光学素子ターレット７が正常に回
転しなかったかを調べる。

【００７８】次に、駆動条件設定手段２１は、光学素子
ターレット７が正常に回転、又は正常に回転しなかった
パターンを調べその結果からステッピングモータ１０に
より光学素子ターレット７を回転させたときの負荷が設
計値α以上大きくなった場合、すなわち設計値αよりも
光学素子ターレット７を回転させたときの負荷が大きい
か、又はステッピングモータ１０の出力トルクが小さい
場合に、光学素子ターレット７の機械的な駆動機構部な
どに塗られているグリス等の潤滑剤を馴染ませるため
に、ステッピングモータ１０を駆動して慣らし運転す
る。

【００７９】この慣らし運転は、ステッピングモータ１
０を駆動して光学素子ターレット７を所定回数だけ回転
させる。

【００８０】この慣らし運転の後、再度、駆動条件設定
手段２１は、駆動条件データテーブル１６からパターン
Ａ、Ｂ、…、Ｅをそれぞれ読み出してモータコントロー
ラ１１に設定し、光学素子ターレット７を回転させて光
学素子ターレット７が正常に駆動しているか否かを確認
し、最終的にどのパターンで光学素子ターレット７が正
常に回転し、どのパターンで光学素子ターレット７が正
常に回転しなかったかを調べる。

【００８１】この結果、慣らし運転によって光学素子タ
ーレット７を回転させたときの負荷が設計値αよりも小
さくなっていれば、駆動条件設定手段２１は、そのとき
のパターンを駆動条件として設定する。

【００８２】ところが、慣らし運転によっても光学素子
ターレット７を回転させたときの負荷が設計値αよりも
大きければ、駆動条件設定手段２１は、電動部の異常と
して報知する。

【００８３】このように上記第３の実施の形態において
は、ステッピングモータ１０の出力トルクとステッピン
グモータ１０により光学素子ターレット７を回転させる
ときの負荷との関係がどの程度であるかを確認し、設計
値αよりも光学素子ターレット７を回転させたときの負
荷が大きいか、又はステッピングモータ１０の出力トル
クが小さい場合に、ステッピングモータ１０を駆動して
慣らし運転するので、温度変化により光学素子ターレッ
ト７の機械的な駆動機構部などに塗られているグリス等
の潤滑剤が固化しても、この潤滑剤を馴染ませて、安定
した動作を行わさせることができる。これにより、慣ら
し運転の前は負荷が大きくても、慣らし運転により負荷
を小さくできる。従って、慣らし運転の前はグリス等の
潤滑剤の固化により負荷が大きくて異常でないにも拘わ
らず誤って異常と判断される場合もあったが、慣らし運
転により正常に戻して誤って異常と検出することはな
い。

【００８４】なお、本発明は、上記第１乃至第３の実施
の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨
を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。

【００８５】さらに、上記実施形態には、種々の段階の
発明が含まれており、開示されている複数の構成要件に
おける適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出でき
る。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出できる。

【００８６】例えば、ステッピングモータ１０などから
なる電動部の駆動条件の再設定は、顕微鏡の電源投入直
後、及びこの電源投入直後から一定時間間隔毎に繰り返
して行い、かつ顕微鏡の電源投入直後、及び電動部の温
度が所定温度だけ変化したときに行い、さらに電動部に
より光学素子ターレット７を移動させたときの負荷が所
定量よりも大きい場合、電動部を慣らし運転させるよう
にしてもよい。

【００８７】又、上記第１乃至第３の実施の形態では、
被移動体として光学素子ターレット７を電動部により移
動させ、ビームスプリッタ又はＮＤフィルタなどの光学
素子９を光軸ｆへ挿脱させる場合について説明したが、
これに限られるものでなく、例えば被移動体としてはス
テージやシャッタ、共焦点顕微鏡の回転ディスクであっ
てもよく、顕微鏡における標本を載置するステージの上
下動、又はＸＹ移動顕微鏡の対物レンズの切換動作、顕
微鏡内の光軸上や照明光路上に配置されるプリズムの交
換動作、対物レンズを取り付けたレボルバの回転動作な
どにも適用できる。

【００８８】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、環
境条件や顕微鏡自身の条件の影響を受けずに最適な駆動
条件を設定して安定した動作を常に行うことができる顕
微鏡の電動部制御方法及びその装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる顕微鏡の電動部制御方法の第１
の実施の形態を適用した顕微鏡の概略構成図。

【図２】本発明に係わる顕微鏡の電動部制御方法の第１
の実施の形態における光学素子ターレットを駆動する電
動部制御装置の構成図。

【図３】本発明に係わる顕微鏡の電動部制御方法の第１
の実施の形態における移動量センサの配置を示す図。

【図４】本発明に係わる顕微鏡の電動部制御方法の第１
の実施の形態における駆動条件データテーブルの摸式
図。

【図５】本発明に係わる顕微鏡の電動部制御方法の第１
の実施の形態における顕微鏡の電動部制御フローチャー
ト。

【図６】本発明に係わる顕微鏡の電動部制御方法の第２
の実施の形態における光学素子ターレットを駆動する電
動部制御装置の構成図。

【図７】本発明に係わる顕微鏡の電動部制御方法の第３
の実施の形態における光学素子ターレットを駆動する電
動部制御装置の構成図。

【符号の説明】

１：顕微鏡本体 ２：標本 ３：ステージ ４：ハンドル ５：対物レンズ ６：接眼レンズ ７：光学素子ターレット ８：回転中心軸 ９：光学素子 １０：ステッピングモータ １１：モータコントローラ １２：モータ駆動回路 １３：移動量センサ １４：フラグ １５：電動部制御回路（ＣＰＵ） １６：駆動条件データテーブル １７：駆動条件設定手段 １８，１９：温度センサ ２０：駆動条件設定手段 ２１：駆動条件設定手段 ２２：設計値記憶手段

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被移動体の位置を移動させるために顕微
   鏡内に設けられる電動部を制御する顕微鏡の電動部制御
   方法において、 前記電動部により前記被移動体を移動させるときの動作
   状況を確認し、前記電動部が正常に動作していなけれ
   ば、前記電動部の駆動条件を再設定することを特徴とす
   る顕微鏡の電動部制御方法。
2. 【請求項２】 前記電動部の出力トルクが小さくて正常
   に動作していなければ、前記電動部の出力トルクが所定
   量だけ大きくなるように前記電動部の駆動条件を再設定
   することを特徴とする請求項１記載の顕微鏡の電動部制
   御方法。
3. 【請求項３】 前記電動部の駆動条件は、駆動電流、速
   度又は加速度であることを特徴とする請求項１記載の顕
   微鏡の電動部制御方法。
4. 【請求項４】 前記電動部の駆動条件の再設定は、前記
   顕微鏡の電源投入直後、及びこの電源投入直後から一定
   時間間隔毎に繰り返して行うことを特徴とする請求項１
   記載の顕微鏡の電動部制御方法。
5. 【請求項５】 前記電動部の駆動条件の再設定は、前記
   顕微鏡の電源投入直後、及び前記電動部の温度が所定温
   度だけ変化したときに行うことを特徴とする請求項１記
   載の顕微鏡の電動部制御方法。
6. 【請求項６】 前記電動部により前記被移動体を移動さ
   せたときの負荷が所定量よりも大きい場合、前記電動部
   を慣らし運転させることを特徴とする請求項１記載の顕
   微鏡の電動部制御方法。
7. 【請求項７】 被移動体の位置を移動させるために顕微
   鏡内に設けられる電動部を制御する顕微鏡の電動部制御
   装置において、 前記電動部により前記被移動体を移動させるときの動作
   状況を確認し、前記電動部が正常に動作していなけれ
   ば、前記電動部の駆動条件を駆動条件データテーブルか
   ら読み出して再設定する駆動条件設定手段、を具備した
   ことを特徴とする顕微鏡の電動部制御装置。
8. 【請求項８】 前記駆動条件データテーブルには、前記
   電動部の駆動条件として少なくとも駆動電流、速度又は
   加速度が記憶されていることを特徴とする請求項７記載
   の顕微鏡の電動部制御装置。
9. 【請求項９】 前記駆動条件設定手段は、前記顕微鏡の
   電源投入直後、及びこの電源投入直後から一定時間間隔
   毎に繰り返して前記電動部の駆動条件を再設定すること
   を特徴とする請求項７記載の顕微鏡の電動部制御装置。
10. 【請求項１０】 前記駆動条件設定手段は、前記顕微鏡
    の電源投入直後、及び前記電動部の温度が所定温度だけ
    変化したときに前記電動部の駆動条件を再設定すること
    を特徴とする請求項７記載の顕微鏡の電動部制御装置。
11. 【請求項１１】 前記駆動条件設定手段は、前記電動部
    により前記被移動体を移動させたときの負荷が所定量よ
    りも大きい場合、前記電動部を慣らし運転させる機能を
    有することを特徴とする請求項７記載の顕微鏡の電動部
    制御装置。